以下文章来源于中国科学杂志社 ,作者《国家科学评论》
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结直肠癌是最常见的恶性肿瘤之一,是全球范围内第二大癌症死亡原因。由肠道菌群失衡引发的表观遗传修饰异常,是引发结直肠癌的原因之一。
最近,上海交通大学医学院附属仁济医院研究团队(孙丹凤,陈萦晅,房静远)在《国家科学评论》(National Science Review,NSR)发表文章,就结直肠癌中菌群与表观遗传修饰之间的相互作用进行了综述,可概括为以下几方面。
肠道菌群与miRNA:二者可相互影响,肠道菌群可影响miRNA的表达,miRNA亦可改变肠道菌群的组成;
肠道菌群与DNA甲基化:肠道菌群可影响宿主目的基因DNA甲基化水平,从而调控基因表达;
肠道菌群与组蛋白修饰:肠道菌群可直接影响肠上皮细胞内组蛋白甲基化及乙酰化修饰,且此作用可通过饮食结构改变而实现,例如,肠道菌群可分解饮食中的纤维素产生短链脂肪酸(SCFA),SCFA可作为组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂,直接调控组蛋白乙酰化水平,维持正常黏膜屏障;
肠道菌群与肠道稳态:肠道菌群的代谢产物可影响T细胞发育,例如,SCFA可诱导分化Foxp3+Treg细胞,对抑制肠道炎症反应、维持肠道稳态起关键作用;
肠道菌群有望成为副作用小的潜在癌症治疗靶点。
综上所述,肠道菌群与宿主之间的表观遗传失调,可能引发粘膜炎症、屏障功能受损和生态失调,从而直接或间接地影响结直肠癌发生过程。对于表观遗传修饰是如何参与寄主-微生物群相互作用等问题,还需要更多的研究和理解。
在未来的研究中,可以关注的方向包括:
对可能诱导、促进结直肠癌发展的细菌代谢物进行鉴定和验证,并探索其临床价值;
设计表达特定基因或衍生出特定代谢物的微生物,并靶向释放至胃肠道,以治疗或预防结直肠癌;
调整肠道微生物以优化化疗药物或免疫检查点抑制剂的疗效;
将肠道菌群纳入“分子病理流行病学(MPE)”研究,以促进精准医疗和肿瘤预防;
探索通过调节菌群和饮食来调控表观遗传修饰,从而防治结直肠肿瘤的可能性。
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